银和铝对Mg2Ni合金储氢性能的影响

用氢化燃烧法合成Mg2-xAgxNi(x=0．05，0．1，0．2，0．5)和Mg1-xAlxNi(x=0，0．1，0．2，0.5)。PCT结果说明合成的Mg-Ni—Ag和Mg—Ni—Al储氢合金材料具有很高的活性和理想的储氢性能。对两个体系的PCT结果分别进行计算，得出温度和氢平衡压的关系式。在423K时Mg1.8Ag0.2Ni在5min之内的放氢量为2．14％／min(质量分数)；Mg1.5Al0.5Ni在α β相区的吸氢速率为4．88％／min(质量分数)，放氢速率为1．26％／min(质量分数)。用XRD方法进行物相分析表明：添加少量银没有改变Mg2Ni的结构；添加铝却改变了Mg2Ni的结构，使储氢合金材料的储放氢动力学性能均得到改善。     

TiZr氢化物掺杂NaAlH4的储氢性能

采用机械球磨方法在NaAlH4络合氢化物中添加3％（摩尔分数）Tizr合金氢化物,合成复合储氢材料。采用XRD、SEM和等容法储放氢性能测试等技术对该复合储氢材料的形态、物相和可逆储放氢性能进行研究。结果表明：加入TiZr合金氢化物的NaAlH4可以实现可逆吸放氢,同时具有良好的储放氢动力学性能,在160℃、0．1 MPa放氢条件下,其总放氢量达4．5％（质量分数）,40min可逆放氢量超过3．0％,且具有良好的循环稳定性：NaAlH4基体中均匀弥散分布的TiZr合金氢化物,在复合储氢材料吸放氢前后保持物相和结构不变,对NaAlH4络合氢化物的可逆储放氢反应起到催化改善作用。     

掺Cr纳米晶Mg2 Ni合金的气态储氢性能

纳米晶MgNi1-xCrx(x=0,0.1,0.2,0.3)合金由纯Mg、Ni、Cr粉在500℃经3h烧结后机械球磨而成。在210℃吸氢、250℃放氢的条件下，添加Cr后合金的最大吸放氢量明显提高；纳米Mg2Ni0.8Cr0.2合金的气态储氢量和吸氢动力学性能较好，第一次放氢量就达到3．0％，并且循环稳定性良好，吸氢后生成Mg2NiH4、Mg2NiH0．24相。纳米Mg2Ni0.7Cr0.3合金的放氢量在不经过活化的条件下便达到最大值，然而循环稳定性差，这是由于循环过程中有MgH2生成而造成的。     

Mg-3Ni-2MnO2储氢材料本征吸放氢动力学性能研究

利用机械合金化方法制备了Mg-3Ni-2MnO2氢化物储氢材料，并对其吸放氢动力学性能进行了测试：利用Avrami指数研究了储氢材料吸放氢过程中相转变行为特征，利用形核长大理论建立其本征吸放氢动力学方程，并进行了计算。结果表明：利用机械合金化方法能够制备具有良好吸放氢动力学性能的储氢材料：200℃，2．5MPa条件下需要约65s的时间完成吸氢，吸氢量为6．23％（质量分数），300℃，0．1MPa条件下完成充分的放氢需要约550s的时间。吸氢过程Avrami指数约为0．5，其相变的主要过程为盘状氢化物沿厚度方向的生长：放氢过程中，根据Avrami指数的变化。其相转变特征为形核长大阶段、新相继续稳定长大阶段（无新的晶核形成）。动力学方程计算结果与试验曲线能较好的吻合：温度和压力对吸放氢动力学性能都有影响。     

成份调整对V-Ti-Cr-Fe合金吸放氢性能的影响

分别调整Ti／Cr比及V含量，对V-Ti-Cr-Fe系四元合金的室温吸放氢性能进行了研究。结果表明：随V30Ti31＋xCr29-xFe10合金中Ti／Cr增大，合金吸氢量增大，放氢平台压降低，Ti／Cr〉1．2时放氢量减小，298K最大吸氢量3．66％（质量），最大放氢量2．0％（质量）；随Vx（TiCrFe）100-x（Ti-Cr-Fe=7：5：2）中V含量增大，合金吸氢量增大，放氢量增大，放氢平台压降低，V含量20％（原子）的合金中出现Laves相，298K最大吸氢量3．73％（质量），最大放氢量2．08％（质量）。     

球磨改性处理对Ti0．9Zr0．1Mn1．5合金相结构及储氢性能的影响

系统研究了Ti0．9Zr0．1Mn1．5储氢合金经不同时间（t=0min，10min，30min，60min）球磨改性处理后对其相结构及储氢性能的影响。结构分析表明，Ti0．9Zr0．1Mn1．5合金在球磨改性处理前后均由单一的六方结构的C14型Laves相组成；随着球磨时间的延长，合金粉的平均粒度减小，并出现了部分团聚现象。储氢性能测试表明，铸态合金经4次吸放氢循环后活化，室温最大吸氢量和有效放氢量分别为209．3ml／g和157．6ml／g，放氢率为75．3％；随着球磨时间的延长，合金的活化性能得到改善，室温最大吸氢量和有效放氢量均先升后降，且都在球磨30min时达到相应最高值231．4ml／g和203．8ml／g，放氢率达到88．1％。由此可见，适当的球磨改性处理能有效地改善Ti0．9Zr0．1Mn1．5合金的综合储氢性能。     

LiBH_4/Mg_(17)Al_(12)-氢化物复合体系的放氢行为改善及其机制(英文)

选择Mg17Al12-氢化物作为失稳剂与LiBH4进行球磨以改善LiBH4体系的吸放氢性能。研究表明,LiBH4/Mg17Al12-氢化物复合体系发生两步放氢过程。复合体系在300°C开始放氢并在500°C下产生9.8%的放氢量。通过添加Mg17Al12-氢化物,LiBH4的放氢动力学得到有效改善,并且其放氢温度降低20°C。复合体系的放氢产物在450°C的首次再加氢容量可高达8.3%。XRD分析表明,复合体系在放氢过程中所形成的MgB2和AlB2可降低LiBH4的热力学稳定性,进而有效改善LiBH4/Mg17Al12-氢化物复合体系的可逆储氢行为。     

Ti-V-Fe系储氢合金的相结构及吸放氢特性

系统研究了Ti100-x-yVxFey（x=54，49，44；y=5，7．5，10）储氢合金的相结构及其吸放氢性能。XRD及SEM分析表明，Ti41V54Fes合金由体心立方（BCC）结构的固溶体主相和少量的α-Ti第二相组成；而Ti43．5V49Fe7．5和Ti46V44Fe10合金均为单一的BCC固溶体相。储氢性能测试表明，3种合金的动力学性能均很好，在室温和4MPa初始氢压条件下，无需氢化孕育期就能快速吸氢：经4次～5次吸放氢循环即能活化，仅2min～3min就能吸氢饱和达到最大吸氢量363．7ml／g-372．4ml／g；在300℃和0．1MPa放氢终压条件下，合金的放氢量在220．3ml／g-238．5ml／g之间。在所研究的合金中，Ti46V44Fe10合金的综合性能最佳，经4次吸放氢循环即活化，室温最大吸氢量可达372．4ml／g，放氢量达到238．5ml／g。     

金属氢化物氢压缩器用Ti-Mn／Ti-Cr多元储氢合金

根据金属氢化物的热力学特性，储氢合金可应用于热驱动化学氢压缩器。针对热驱动化学氢压缩器用储氢合金的要求，系统研究了Ti-Mn系和Ti-Cr系多元储氢合金的储氢性能，研究了Cr／Mn比，Fe部分取代Cr，Zr部分取代Ti以及A侧过化学计量对Ti-Mn系和Ti-Cr系多元储氢合金的储氢容量、吸放氢平台特性（包括压力、滞后和平台倾斜度等）、热力学性能、活化和动力学性能的影响，筛选出一对性能优良的储氢合金（Ti0.95Zr0.07）（Mn1.1Cr0.7V0.2）和（Ti0．95Zr0.07）（Cr1.4Mn0.4Fe0．1Cu0.1）分别作为两级热驱动化学氢压缩器的低压级和高压级合金。以此2合金设计制作了氢容量为50L的压缩器，以水作为热交换介质可将压力为2．5MPa氢气压缩到40MPa以上。     

La1．8Ca0．2Mg14Ni3＋x% Ti合金的微结构和储氢性能

研究了机械球磨La1.8Ca0.2Mg14Ni3＋x％Ti（质量分数，下同）（x=0，5，10）合金的微结构和储氢性能。气态吸放氢研究表明。加入钛粉球磨能有效提高合金的活化性能、储氢容量和吸放氢速率。铸态合金经过6次活化后，在613K时放氢量为4．12％（质量分数，下同）。加Ti球磨改性10h后，随着X增加，合金经过2次～3次循环基本完全活化。吸放氢性能也相应提高。Ti含量在x=0，5，10时合金在613K的放氢量分别为4．69％，4．80％，4．83％：当x=10时合金在373K的吸氢量达到3％以上，在600K经过2min就能达到4．81%（为最大吸氢量的97％）。微结构分析表明。具有表面催化活性的Ti粉与合金基体表面进行复合，并使合金发生部分非晶转变，能有效改善La1.8Ca0.2Mg14Ni3合金的储氢性能。     

LiN2H3BH3和LiNH2BH3储氢材料的第一性原理研究

本文运用基于密度泛函理论框架下的第一性原理方法, 研究了储氢材料LiN₂H₃BH₃的高温相(简称α-LiHB), 低温相(简称β-LiHB)和LiNH₂BH₃(简称LiAB)的晶体结构, 能带结构, 态密度以及化学键性质. 氢原子解离能的计算表明与Li₊相连的H_δ (N₁)在初始析氢阶段起主导作用, 低温β-LiHB较高温α-LiHB更易于析氢. 然后, 通过Dmol₃计算的HOMO和LUMO图表明α-LiHB可能析氢途径为H-N₁…B和H-N₂…B, 而β-LiHB 和LiAB仅有H-N₁…B途径. HOMO-LUMO的能隙大小表明LiAB, α-LiHB和β-LiHBH的化学稳定性为: LiAB＞α-LiHB＞β-LiHB. 以上所有研究都为实验合成的多相LiHB提供了一定的理论基础.     

Pd71.5Cu12Si16.5金属玻璃的氢相关性能

钯基金属玻璃在氢相关工业中具有潜在的应用价值。在本工作中,我们通过电弧熔炼、铜辊甩带的方法制备了Pd_71.5Cu₁₂Si_16.5 金属玻璃的宽带样品。通过常规X射线衍射仪和短波长X射线应力分析仪的X射线衍射谱确定了样品的完全非晶态结构。在室温、100kPa压力条件下,对样品进行了多次的吸、放氢循环实验。经过10次以上的循环后,样品没有发生破坏,表现出良好的抗氢脆性能。通过气体直接渗透的方法进一步测试了Pd_71.5Cu₁₂Si_16.5 金属玻璃及其同成分晶态合金的氢渗透性能。在金属玻璃的过冷液相区温度范围内,其氢渗透率明显高于晶态相,这一结果由金属玻璃在该区间内的等温保持引入了更多的自由体积进行解释。     

Electrochemical and Hydrogen Absorption/Desorption Properties of Nanocrystalline Mg2Ni-type Alloys Prepared by Melt Spinning

从晶体结构、吸放氢性能和抗粉化性能的角度研究了La1-xYxNi5-yAly (x=0.6,0.7;y=0.1,0.2)金属氢化物合金用于高气压氢压缩机的可行性.XRD分析表明,合金都为CaCu5型六方结构,晶胞体积随着Y含量的增加而减小,随着Al含量的增加而变大.采用恒温体积法在20、30和40℃的实验条件下,对合金的吸放氢PCT曲线和吸氢动力学曲线进行了测定.结果表明,Y和Al能够有效地调节合金的吸放氢平台压,其中Y使合金的平台压升高,Al使合金的平台压降低,两种元素对LaNis基合金的其它储氢性能没有明显的负面影响.分析表明,这些合金能够以“合金对”的形式应用于双级金属氢化物压缩机中,将室温下的2 MPa的低压氢增压为35～40 MPa的高压氢,放氢温度为135～155℃.     

ZrCo合金储放氢同位素研究

研究了ZrCo合金吸收、释放和分离氢同位素的性能,相同温度下,合金吸氘量小于吸氢量,吸放氘平台压力明显高于吸放氢平台压力,说明合金具有良好的同位素效应.对合金吸氢/氘活化动力学曲线的研究表明,合金在首次吸氢/氘过程中表现出明显的同位素效应,但是随着合金的充分活化,这种同位素效应几乎消失.根据ZrCo合金吸放氢的同位素效...     

Ni-B-C对La0.94Mg0.06Ni3.49Co0.73Mn0.12Al0.20储氢合金电化学性能的影响研究

为提高新型AB₃型储氢合金La_0.94Mg_0.06Ni_3.49Co_0.73Mn_0.12Al_0.20的电化学性能,将球磨法制备的Ni-B-C粉末按不同重量比添加到合金中。采用X-射线粉末衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)分析合金的相结构和表面形貌,添加Ni-B-C粉末后,合金相结构没有变化,仍由LaNi₅相和La₂Ni₇相两个相组成,但合金表面出现了细小颗粒。添加Ni-B-C粉末后,合金电极的最大放电容量和放电容量保持率均提高。当添加重量百分比为10%的Ni-B-C粉末后,电极的最大放电容量从346 mAh/g增加到363 mAh/g,50个循环后的放电容量保持率从70%提高到77%,交换电流密度I₀与极限电流密度I_L分别为106 mA/g和987 mA/g。动电位极化测试表明,电极的抗腐蚀能力也有所增强。研究结果表明,Ni-B-C可以提高AB₃型储氢合金的综合电化学性能。     

贝氏体/马氏体复相高强钢中的氢陷阱

运用电化学渗透技术研究了传统高强钢(42CrMo)和贝氏体/马氏体复相高强钢(U20Si)中氢的扩散和氢陷阱。结果表明，氢在U20Si钢中的扩散系数远小于在淬火回火的42CrMo高强钢中的。另外，两种材料中氢陷阱的情况不同，U20Si钢中的氢陷阱主要为高度均匀弥散分布的贝氏体/马氏体板条界和薄膜状残留奥氏体，而42CrMo钢中的氢陷阱主要为铁素体/渗碳体界面。U20Si钢中的氢陷阱数量超过42CrMo钢的。力学性能测试表明，U20Si钢的氢脆敏感性低于传统的42CrMo钢的。断口分析显示前者的断口为准解理，后者的断口为沿晶断裂。U20Si钢氢脆敏感性低与其氢陷阱数量多且分布均匀密切相关。     

Fe/Ni/Cu/Ag合金粉末的制备研究

本文采用共沉淀方法制备了Fe/Ni/Cu/Ag合金粉的前驱体粉,考察了搅拌强度、滴定终点的pH值、反应时间以及反应温度对前驱体粉回收率的影响,并通过3因素3水平的正交实验,优化了工艺条件;采用氢还原方法制备了Fe/Ni/Cu/Ag合金粉末,考察了还原温度对转化率和颗粒粒径的影响。实验结果表明：滴定终点的pH值对前驱体粉的回收率的影响最大,其次是反应时间、搅拌强度和反应温度。共沉淀法制备前驱体粉的工艺条件为：pH值11,反应时间35 min,搅拌强度2000 rpm,反应温度30℃;氢还原温度越高,转化率随时间的变化越快,金属颗粒的粒径越大。制备合金粉末的工艺条件：还原温度800℃,还原时间23 min。     

Ti／Cr比对xTi-18Mn-（50-x）Cr-32V合金吸／放氢性能的影响

研究了xTi-18Mn-（50-x）Cr-32V（z=36，34，32，30，28）合金的吸／放氢性能。结果表明：随Ti／Cr比值的减小，合金的晶格常数和晶胞体积减小，这虽然导致合金的最大吸氢量降低，但是合金的有效放氢量增大，且合金PCT曲线的滞后系数降低。合金（110）面法线方向上晶粒尺度的大小是影响合金放氢平台斜率系数的因素之一。对于32Ti．18Mn．18Cr．32V合金，在273K吸氢、353K放氢的条件下，有效放氢量达到1．72％（质量分数），具有实用价值。     

La0.7Ce0.3Ni3.75Mn0.35Al0.15Cu0.75-xFex合金的相结构和电化学储氢性能（英文）

采用感应熔炼和热处理的方法制备La0.7Ce0.3Ni3.75Mn0.35Al0.15Cu0.75?xFex(x=0~0.20)合金,并研究合金的相结构和电化学储氢性能。全部合金均为单一的具有CaCu5结构的LaNi5相,LaNi5相的晶格常数a和晶胞体积随着x值的增加而增大。最大放电容量随着x值的增加从319.0mA·h/g(x=0)降低到291.9mA·h/g(x=0.20)。在1200mA/g的电流密度下HRD值从53.1%(x=0)降低到44.2%(x=0.20)。合金电极的循环稳定性随着x值的增加而增强,这主要归因于合金抗粉化能力的增强。     

LiBH4/Li3AlH6复合物的放氢性能与机理

采用机械球磨法制备LiBH4/Li3AlH6复合体系,通过TG/DSC/MS、XRD等方法对其储氢性能及机理进行研究,并对其放氢反应激活能进行计算。结果表明,LiBH4-Li3AlH6复合体系从室温加热到500℃条件下发生3步放氢反应:首先,Li3AlH6分解生成Al并放出氢;然后部分生成的Al与LiBH4发生反应放出氢气;最后,剩余的Al与LiH反应放出氢气。复合体系总的放氢量达到8.5%(质量分数,下同),完全放氢后的复合物在8MPa和400℃条件下最大吸氢量达到4.9%。并对LiBH4-Li3AlH6复合体系放氢过程机理进行了分析。